﻿#pragma once
#include<iostream>
#include<vector>
#include <string>
using namespace std;
// 请完成哈希表的如下操作
// 哈希函数采用除留余数法﻿
template<class K>
struct HashFunc
{
	size_t operator()(const K& key)
	{
		return (size_t)key;
	}
};

// 哈希表中支持字符串的操作

template<>
struct HashFunc<string>
{
	size_t operator()(const string& key)
	{
		size_t hash = 0;
		for (auto e : key)
		{
			hash *= 31;
			hash += e;
		}

		return hash;
	}
};
namespace hash_bucket
{
	inline unsigned long __stl_next_prime(unsigned long n)
	{
		// Note: assumes long is at least 32 bits.
		static const int __stl_num_primes = 28;
		static const unsigned long __stl_prime_list[__stl_num_primes] =
		{
			53,         97,         193,        389,        769,
			1543,       3079,       6151,       12289,      24593,
			49157,      98317,      196613,     393241,     786433,
			1572869,    3145739,    6291469,    12582917,   25165843,
			50331653,   100663319,  201326611,  402653189,  805306457,
			1610612741, 3221225473, 4294967291
		};

		const unsigned long* first = __stl_prime_list;
		const unsigned long* last = __stl_prime_list + __stl_num_primes;
		const unsigned long* pos = lower_bound(first, last, n);
		return pos == last ? *(last - 1) : *pos;
	}
	template<class T>
	struct HashNode
	{
		T _data;
		HashNode<T>* _next;
		HashNode(const T& data)
			:_data(data)
			, _next(nullptr)
		{
		}
	};
	template<class K, class T, class KeyOfT, class Hash = HashFunc<K>>
	class HashTable;
	template<class K, class T, class Ref, class Ptr, class KeyOfT, class Hash>
	struct HTIterator
	{
		typedef hash_bucket::HashNode<T> Node;
		typedef hash_bucket::HashTable<K, T, KeyOfT, Hash> HT;
		typedef HTIterator< K, T, Ref, Ptr, KeyOfT, Hash> Self;
		Ref operator*()
		{
			return _node->_data;
		}
		Ptr operator->()
		{
			return &_node->_data;
		}
		bool operator!=(const Self& s)
		{
			return _node != s._node;
		}
		bool operator==(const Self& s)
		{
			return _node == s._node;
		}
		
		
		Self& operator++()
		{
			if (_node->_next)
			{
				_node = _node->_next;
			}
			else
			{
				KeyOfT kot;
				Hash hash;
				size_t key = kot(_node->_data);
				//int hashi = hash(key) % _ht->_tables.size()+1;
				int hashi = hash(key) % _ht->_tables.size() + 1;
				while (!_ht->_tables[hashi])
				{
					hashi++;
					if (hashi == _ht->_tables.size())break;
				}
				if (hashi >= _ht->_tables.size())
				{
					_node = nullptr;
				}
				else
				{
					_node = _ht->_tables[hashi];
				}

			}
			return *this;
		}
		HTIterator(Node* node, HT* ht)
			:_node(node)
			, _ht(ht)
		{
		}
	private:
		Node* _node;
		HT* _ht;
	};
	// K 为 T 中key的类型
	// T 可能是键值对，也可能是K
	// KeyOfT: 从T中提取key
	// Hash将key转化为整形，因为哈希函数使用除留余数法
	//hash_bucket::HashTable<K, pair<K, V>, KeyOfT, HashFunc<K> >_ht;
	template<class K, class T, class KeyOfT, class Hash >
	class HashTable
	{

		
		template<class K, class T, class Ref, class Ptr, class KeyOfT, class Hash>
		friend struct HTIterator;
		typedef HashNode<T> Node;
		
	public:
		typedef HTIterator<K, T, T&, T*, KeyOfT, Hash>Iterator;
		typedef HTIterator<K, T, const T&, const T*, KeyOfT, Hash> const_Iterator;
		HashTable()
		{
			_tables.resize(7, nullptr);
		}

		// 哈希桶的销毁
		~HashTable()
		{
			
			for (int i = 0; i < _tables.size(); i++)
			{
				Node* cur = _tables[i];
				while(cur)
				{
					Node* next = cur->_next;
					delete cur;
					cur = next;
				}
				_tables[i] = nullptr;
			}
			_n = 0;
		}
		
		Iterator Begin()
		{
			int hashi = 0;
			while (!_tables[hashi])
			{
				hashi++;
				if (hashi >= _tables.size())
					return End();
			}
			return Iterator(_tables[hashi],this);
		}
		const_Iterator Begin()const
		{
			int hashi = 0;
			while (!_tables[hashi])
			{
				hashi++;
				if (hashi >= _tables.size())
					return End();
			}
			return Iterator(_tables[hashi], this);
		}
		Iterator End()
		{
			return Iterator(nullptr, this);
		}
		const_Iterator End()const
		{
			return Iterator(nullptr, this);
		}
		// 插入值为data的元素，如果data存在则不插入
		pair<Iterator,bool> Insert(const T& data)
		{
			KeyOfT kot;
			int key = kot(data);
			Iterator find = Find(key);
			if (find != End())return make_pair(find,false);
			
			Hash hs;
			if (_n / _tables.size() >= 1)
			{
				vector<Node*> newtable(__stl_next_prime(_tables.size()+1));
				for (int i = 0; i < _tables.size(); i++)
				{
					Node* cur = _tables[i];
					while (cur)
					{
						Node* next = cur->_next;
						size_t hashi = hs(kot(cur->_data));
						cur->_next = newtable[hashi];
						newtable[hashi] = cur;
						cur = next;
					}
				}
				newtable.swap(_tables);
			}

			size_t hashi = hs(key) % _tables.size();
			Node* newnode = new Node(data);
			newnode->_next = _tables[hashi];
			_tables[hashi] = newnode;
			_n++;
			return { Iterator(newnode,this),true};
		}

		//// 在哈希桶中查找值为key的元素，存在返回true否则返回false﻿
		Iterator Find(const K& key)
		{
			Hash hs;
			KeyOfT kot;
			size_t hashi = hs(key) % _tables.size();
			Node* cur = _tables[hashi];
			while (cur)
			{
				Node* next = cur->_next;
				if (kot(cur->_data) == key)return { cur, this };
				cur = cur->_next;
			}
			return  End() ;
		}

		//// 哈希桶中删除key的元素，删除成功返回true，否则返回false
		bool Erase(const K& key)
		{
			
			Hash hs;
			KeyOfT kot;
			size_t hashi = hs(key)%_tables.size();
			Node* prev = nullptr;
			Node* cur = _tables[hashi];
			while (cur)
			{
				Node* next = cur->_next;
				if (kot(cur->_data) == key)
				{
					if (prev == nullptr)
					{
						_tables[hashi] = next;
					}
					else
					{
						prev->_next = next;
					}
					delete cur;
					_n--;
					return true;
				}
				prev = cur;
				cur = next;
			}
				
			return false;
		}
			
		
		
	private:
		vector<Node*> _tables;  // 指针数组
		size_t _n = 0;			// 表中存储数据个数
	};
}


	// 以下采用开放定址法，即线性探测解决冲突
//namespace open_adderss
//{
//	enum State
//	{
//		EXIST,
//		EMPTY,
//		DELETE
//	};
//
//	template<class K, class V>
//	struct HashData
//	{
//		pair <K, V> _kv;
//		State _state = EMPTY;
//	};
//
//	template<class K, class V, class Hash = HashFunc<K>>
//	class HashTable
//	{
//	public:
//		HashTable(int size = 11)
//		{
//			_tables.resize(size);
//		}
//
//		bool Insert(const pair<K, V>& kv)
//		{
//			if (_n * 10 / _tables.size() > 7)
//			{
//				HashTable<K, V> newTable;
//				newTable._tables.resize(2 * _tables.size());
//				for (int i = 0; i < _tables.size(); i++)
//				{
//					newTable.Insert(_tables[i]._kv);
//				}
//				newTable._tables.swap(_tables);
//			}
//			Hash hash;
//			int hash0 = (hash(kv.first) % _tables.size());
//			int hashi = hash0;
//			int i = 1;
//			while (_tables[hashi]._state == EXIST)
//			{
//				hashi = (hash0 + i) % _tables.size();
//
//				i++;
//			}
//			_tables[hashi]._kv = kv;
//			_tables[hashi]._state = EXIST;
//			++_n;
//			return true;
//		}
//		HashData<K, V>* Find(const K& key)
//		{
//			Hash hash;
//			int hash0 = hash(key) % _tables.size();
//			int hashi = hash0;
//			int i = 1;
//			while (_tables[hashi]._state != EMPTY)
//			{
//				if (_tables[hashi]._state == EXIST && _tables[hashi]._kv.first == key)
//				{
//					return &_tables[hashi];
//				}
//				hashi = (hash0 + i) % _tables.size();
//				i++;
//			}
//			return nullptr;
//		}
//		bool Erase(const K& key)
//		{
//			HashData<K, V>* ret = Find(key);
//			if (ret)
//			{
//				ret->_state = DELETE;
//				_n--;
//				return true;
//			}
//			else return false;
//		}
//
//	private:
//		vector<HashData<K, V>> _tables;
//		size_t _n = 0;  // 表中存储数据个数
//	};
//
//}

// 实现完成后，请对整形 和 字符串完成测试


